В отличие от большого объема технической литературы посвященной микроволновым радарам, декаметровым радарам посвящены лишь несколько изданий. В связи с этим коротковолновые радары воспринимаются как что-то экзотическое и малопонятное. Автор данного издания ставит перед собой цель представить наиболее полное и актуальное описание области загоризонтных радаров. При этом в данной книге основной упор делается на подробное описание моделей и методов обработки данных, которые значительно продвинули все направление коротковолновых радаров, но еще не нашли полноценного отражения в предшествующих изданиях.
После вводной главы, в которой приводятся основные принципы работы загоризонтных радаров, описываются их основные характеристики, возможности и ограничения, книга разделена на три основных раздела: Базовые Принципы, Описание Сигналов и Методы Обработки.
Первый раздел (Базовые Принципы) включает в себя главы 2-5. Данный раздел дополнительно раскрывает вопросы, освещенные во вводной главе. Это начинается с общего описания ионосферы, как среды распространения коротковолнового излучения, и ее характеристик (Глава 2). Затем в Главе 3 освещаются практические вопросы, определяющие конструкцию и основные характеристики загоризонтных радаров. Глава 4 посвящена обсуждению различных типов сигналов, используемых в загоризонтных радарах, и объяснению основных этапов обработки сигналов и данных, применяемых для обнаружения, захвата и сопровождения целей. Глава 5 посвящена вопросам, связанным с эффектом сверхрефракции и освещает ряд тем относящихся к загоризонтным радарам, основанным на данном эффекте.
Второй раздел (Описание Сигналов) включает в себя главы 6-9. Данный раздел посвящен математическому моделированию узкополосных коротковолновых сигналов, получаемых загоризонтными РЛС после их ионосферного распространения. В частности, Главы 6 и 7 посвящены изучению детерминистских и статистических моделей применяемых для описание коротковолновых сигналов. Различные методы оценки параметров модели в реальном времени с использованием реальных данных представлены в Главе 8. В Главе 9 проводится экспериментальная оценка применимости многомерных моделей сигналов и методов оценки параметров к прогнозированию поведения адаптивного формирователя луча в практических исследованиях по подавлению помех.
Третий раздел (Методы Обработки) включает в себя главы 10-13. При помощи моделей, описанных во втором разделе, в данном разделе формулируются надежные адаптивные стратегии обработки сигналов, которые могут быть применены в загоризонтных РЛС. В частности, Глава 10 рассматривает использование адаптивного формирования луча для уменьшения помех от изменяющихся во времени пространственных структур при когерентной обработке в загоризонтных РЛС. У этой же главе описываются различные факторы, которые потенциально могут ухудшить эффективность адаптивного формирования луча в реальных системах, и распространенные практические подходы к улучшению этой эффективности. Глава 11 продвигает использование адаптивной пространственно-временной обработки в загоризонтных РЛС и описывает алгоритмы, уменьшающие помехи от многократного отражения в ионосфере. Глава 12 рассматривает задачу обнаружения целей в контексте проверки бинарной гипотезы, выраженной через полученные данные, и получает адаптивные алгоритмы, основанные на методологии обобщенного теста отношения правдоподобия. Кроме того, в данной главе описываются несколько алгоритмов обнаружения, учитывающих неопределенность полезного сигнала и статистическую неоднородность помех (шум и/или помеха + шум), для различных моделей измерений. Последняя глава посвящена решению проблем разделения источников и многократных отражений для случая раздельных сигналов при помощи слепой обработки сигналов.
Данная книга рассчитана на технических специалистов без глубоких познаний в области радиолокации. Кроме того, в ней собраны и систематизированы многочисленные ранее опубликованные источники по данной тематике.
Первый раздел (Базовые Принципы) включает в себя главы 2-5. Данный раздел дополнительно раскрывает вопросы, освещенные во вводной главе. Это начинается с общего описания ионосферы, как среды распространения коротковолнового излучения, и ее характеристик (Глава 2). Затем в Главе 3 освещаются практические вопросы, определяющие конструкцию и основные характеристики загоризонтных радаров. Глава 4 посвящена обсуждению различных типов сигналов, используемых в загоризонтных радарах, и объяснению основных этапов обработки сигналов и данных, применяемых для обнаружения, захвата и сопровождения целей. Глава 5 посвящена вопросам, связанным с эффектом сверхрефракции и освещает ряд тем относящихся к загоризонтным радарам, основанным на данном эффекте.
Второй раздел (Описание Сигналов) включает в себя главы 6-9. Данный раздел посвящен математическому моделированию узкополосных коротковолновых сигналов, получаемых загоризонтными РЛС после их ионосферного распространения. В частности, Главы 6 и 7 посвящены изучению детерминистских и статистических моделей применяемых для описание коротковолновых сигналов. Различные методы оценки параметров модели в реальном времени с использованием реальных данных представлены в Главе 8. В Главе 9 проводится экспериментальная оценка применимости многомерных моделей сигналов и методов оценки параметров к прогнозированию поведения адаптивного формирователя луча в практических исследованиях по подавлению помех.
Третий раздел (Методы Обработки) включает в себя главы 10-13. При помощи моделей, описанных во втором разделе, в данном разделе формулируются надежные адаптивные стратегии обработки сигналов, которые могут быть применены в загоризонтных РЛС. В частности, Глава 10 рассматривает использование адаптивного формирования луча для уменьшения помех от изменяющихся во времени пространственных структур при когерентной обработке в загоризонтных РЛС. У этой же главе описываются различные факторы, которые потенциально могут ухудшить эффективность адаптивного формирования луча в реальных системах, и распространенные практические подходы к улучшению этой эффективности. Глава 11 продвигает использование адаптивной пространственно-временной обработки в загоризонтных РЛС и описывает алгоритмы, уменьшающие помехи от многократного отражения в ионосфере. Глава 12 рассматривает задачу обнаружения целей в контексте проверки бинарной гипотезы, выраженной через полученные данные, и получает адаптивные алгоритмы, основанные на методологии обобщенного теста отношения правдоподобия. Кроме того, в данной главе описываются несколько алгоритмов обнаружения, учитывающих неопределенность полезного сигнала и статистическую неоднородность помех (шум и/или помеха + шум), для различных моделей измерений. Последняя глава посвящена решению проблем разделения источников и многократных отражений для случая раздельных сигналов при помощи слепой обработки сигналов.
Данная книга рассчитана на технических специалистов без глубоких познаний в области радиолокации. Кроме того, в ней собраны и систематизированы многочисленные ранее опубликованные источники по данной тематике.
